@PHDTHESIS{ 2022:1336068424, title = {Investiga??es computacionais do polimorfismo da glicina em meio interestelar: equil?brio de fases e rea??es em superf?cies}, year = {2022}, url = "https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/5641", abstract = "Glicina, o amino?cido mais simples, j? foi detectada em amostras de meteoritos e cometas. A compreens?o acerca de sua presen?a, apenas em fase s?lida, no meio interestelar (ISM) ?, entretanto, limitada pela falta de estudos acerca de sua reatividade neste ambiente. Desta forma, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de investigar, atrav?s de m?todos computacionais, o equil?brio termodin?mico dos polimorfos ?-, ?- e ?-glicina, e sua reatividade na interface s?lido-g?s, em condi??es an?logas ?s encontradas no meio interestelar. C?lculos foram conduzidos em n?vel PBE-D3 e adotando um pseudopotencial Ultrasoft de Vanderbilt para o tratamento dos el?trons das camadas internas. Valores de energia cin?tica de corte foram testados e convergidos para 80 Ry. Uma amostragem de pontos k da rede rec?proca de 4 x 2 x 4, 4 x 3 x 4 e 3 x 3 x 4 foi assumida para ?-, ?- e ?-glicina, respectivamente. As propriedades vibracionais foram obtidas atrav?s de c?lculos de densidade de estado de f?nons (PHDOS) e adotando a aproxima??o quase-harm?nica para a obten??o das propriedades termodin?micas para a fase s?lida. Os valores de entropia calculados foram ligeiramente menores do que os experimentais, com desvios absolutos de 5,27, 0,13 e 5,42 e J mol-1 K-1, para ?-, ?- e ?-glicina, respectivamente, a 298,15 K. Foi obtida a diferen?a S? ? S? igual a 0,44 J mol-1 K-1, em bom acordo com o dado experimental, 0,35 J mol-1 K-1, a 298,15 K. Valores de energia livre de Gibbs foram obtidos na faixa entre 50 a 500 K e press?o de 1 bar, sendo poss?vel observar o correto ordenamento de estabilidade entre as fases cristalinas: ? > ? > ?. A transi??o ? ? ? foi observada em 442,55 K, em excelente acordo com o valor experimental de 440 K. Propriedades de sublima??o foram investigadas levando em considera??o a transforma??o da forma zwitteri?nica, presente na fase cristalina, at? a forma n?o i?nica, mais est?vel em fase gasosa. Valores de temperatura de sublima??o foram estimados a partir da equa??o de Clausius-Clapeyron, obtendo um desvio absoluto m?ximo de -5.31 K para a ?-glicina, na faixa de press?o entre 0,1 e 1 Pa, em compara??o com valores experimentais. Rea??es de decomposi??o de glicina formando CO2 e CH3NH2, em uma superf?cie de (010) de ?-glicina, foram investigadas. Para tal, uma expans?o 3 x 3 da superf?cie contendo 4 camadas de glicina foi considerada. Uma amostragem de pontos k de 2 x 2 x 1 foi adotada. A rea??o de descarboxila??o procedeu atrav?s de 4 etapas, cujas barreiras foram de 30,01, 39,63, 112,10 e 108,83 kJ mol-1, respectivamente. Em compara??o com as rea??es em fase gasosa, as rea??es em superf?cie tiveram uma diminui??o da barreira de descarboxila??o por aproximadamente 200 kJ mol-1, enquanto a de forma??o de glicina mostra uma barreira at? 100 kJ mol-1 menor. Atrav?s do bom acordo obtido nas investiga??es computacionais, ? poss?vel concluir que o modelo da reatividade s?lido-s?lido e s?lido-g?s da glicina, proposto nesse trabalho, pode ser adotado para futuras investiga??es da reatividade de amino?cidos no ISM.", publisher = {Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro}, scholl = {Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica}, note = {Instituto de Qu?mica} }